代谢重编程通过CASP3乳酸化促进急性淋巴细胞白血病的凋亡抵抗

Metabolic reprogramming promotes apoptosis resistance in acute lymphoblastic leukemia through CASP3 lactylation

作者信息Zhi Lin, Fei Long, Jiao Liu, Rui Kang, Daniel J Klionsky, Guido Kroemer, Daolin Tang, Minghua Yang
PMID40702467
发布时间2025-07-23
DOI10.1186/s12943-025-02392-w

摘要

急性淋巴细胞白血病 (ALL) 的特征是代谢适应,支持快速细胞增殖和对凋亡的抵抗。我们的研究发现,鞘磷脂 (SM) 升高是 ALL 中的关键代谢改变,通过 CASP3 (caspase 3) 乳酸化促进凋亡抵抗。通过对儿童 ALL 患者血浆样本进行全面的脂质组学分析,我们观察到与缓解期患者相比,活动期 ALL 患者的 SM 浓度显著增加。机制研究表明,SM 升高增强了 SLC2A1 依赖性葡萄糖摄取和糖酵解,导致乳酸产生增加,随后 CASP3 在赖氨酸残基 14 位点发生乳酸化,从而抑制 CASP3 激活和细胞凋亡。通过敲除 SGMS1 或过表达 SMPD3 降低细胞内 SM 水平,可减少糖酵解通量和乳酸水平,恢复 CASP3 活性并诱导 ALL 细胞凋亡。在体内,SM 耗竭显著抑制了小鼠模型中 ALL 的进展并延长了生存期,凸显了靶向 SM 代谢作为治疗策略的潜力。总之,我们的发现揭示了一条将脂质和葡萄糖代谢与 ALL 凋亡抵抗联系起来的代谢途径。

实验方法

产品清单

名称品牌货号
Ficoll-Paque 分离液GE17-1440-02
EZ-Magna ChIP A/G 试剂盒Millipore17-10086
RIPA 裂解缓冲液Cell Signaling Technology9803
蛋白酶抑制剂混合物Cell Signaling Technology5872
BCA 蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific23225
SDS-PAGE 凝胶EpizymePG112, PG113
聚偏二氟乙烯 (PVDF) 膜MilliporeIPVH00010
增强化学发光/ECL 蛋白质印迹底物Thermo Fisher Scientific34095
ChemiDoc Touch 成像系统BIO-RAD--
PrimeScript™ RT 预混液TAKARARR036A
SYBR Green 预混液VazymeQ711-03
配备 CFX96 实时系统的 C1000 Touch 热循环仪Bio-Rad--
Lipofectamine 3000 转染试剂Thermo Fisher ScientificL3000-015
Opti-MEM 培养基Thermo Fisher Scientific--
蛋白 A/G 磁珠SelleckB23201
H4230 半固体甲基纤维素培养基STEMCELL Technologies--
FITC Annexin V 细胞凋亡检测试剂盒 IAbclonalRK05875
Attune NxT 流式细胞仪Thermo Fisher Scientific--
鞘磷脂定量比色法检测试剂盒Abcamab287856
乳酸检测试剂盒Sigma-AldrichMAK065
Seahorse XF24 通量分析仪Agilent Technologies--
Seahorse XF 糖酵解压力测试试剂盒Agilent103020-100
Seahorse XF 细胞线粒体压力测试试剂盒Agilent103015-100
超高效液相色谱 Nexera LC-30 A 系统SHIMADZU--
Q-Exactive Plus 质谱仪Thermo Scientific--
超高效液相色谱 Nexera LC-30 A 系统联用 Q-Exactive Plus 质谱仪----
nanoElute 超高效液相色谱系统Bruker Daltonics--
timsTOF Pro 质谱仪Bruker Daltonics--
IVIS® Spectrum 活体成像系统PerkinElmer--
nanoScan PET/CT 系统Mediso--